JPS60250583A - 発熱体 - Google Patents

発熱体

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JPS60250583A
JPS60250583A JP10786884A JP10786884A JPS60250583A JP S60250583 A JPS60250583 A JP S60250583A JP 10786884 A JP10786884 A JP 10786884A JP 10786884 A JP10786884 A JP 10786884A JP S60250583 A JPS60250583 A JP S60250583A
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JP
Japan
Prior art keywords
heating element
chip
chips
element according
electrode layer
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Pending
Application number
JP10786884A
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English (en)
Inventor
進 梶田
山河 清志郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP10786884A priority Critical patent/JPS60250583A/ja
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 、〔、技術分野〕 この発明は、煙のでない加熱装置等として使用される正
特性サーミスタ利用の発熱体に関する。
〔背景技術〕
正特性サーミスタ利用の発熱体としては、チタン酸バリ
ウムC以下チタバリと略す)に代表されるPTCセラミ
ック2、および、カーボンと有機樹脂との複合体である
有機PTCがある。
PTCセラミックスの長所として、■電気信頼性が高い
(抵抗の経時女化が少なく、設定温度での抵抗変化幅が
大きく安全である)、■約350℃での高温度発熱が可
能である等がある。一方、短所としては、■耐衝撃に弱
い、■加工が困難である(大面積のもの、薄いものが作
れない)等があげられる。有機PTCの長所は、■耐衝
撃に強い、■加工しやすい等であり、短所は、■電気的
信頼性に欠ける、■約150℃までの発熱が限度である
等である。
このような事情に鑑みて、チタバリ系等のPTC、セラ
ミックスチップを有機樹脂でつなぎ板状体とした複合P
TCが、発明者により開発された。この複合PTCは、
■電気的信頼性が高い、■加工しやすい、■耐衝撃に強
い等のすぐれた長所を有するが、熱伝導率がPTCセラ
ミックスに比べてかなり小さい有機樹脂によってそれぞ
れのFT’Cセラミックスチップがつながれているため
、通電時、発熱体中央部の温度が端部に比べて高くなり
、発熱体の場所によって温度が異なると言う問題点を持
つ。
〔発明の目的〕
この発明は、上記のような現状に鑑み、発熱体面のとの
退所においても均一な発熱を行い、電気的信頼(に優れ
、加工しやすく、耐衝撃−・に強い発熱体を提供するこ
とをその目的としている。
〔発明の開示〕
この発明は、以上の目的を達成するために、多数の正特
性半導体磁器質チップが樹脂でつながれて板状体と力っ
ており、この板状体の両面にあられれた各チップの端部
が、前記板状体両面に設けられた電極層に電気的に接続
されている発熱体であって、単位面積あたりの発熱量が
、中央部がまわりより少なくなるように構成されている
ことを特徴とする発熱体をその要旨としている。以下に
これを、その実施例をあられす図面にもとづいて、〈わ
しく親御する。
第1図は、この発明にかかる発熱体の1実施例金あられ
す。以下これを実施例1とする。この発熱体lは、チタ
パリ系半導体等よりなり、かつそのキューリ一温度(以
下、TCと略す)が異なる円柱形の2種類の正特性半導
体磁器質チツ゛プ(以下、チップと略す)2a・・・お
よび゛チップ2b′・・・が軸線方向を揃え、相互間に
適宜の間隔を置いて同一平面上で起立するように配列さ
れている。チップ2bのTcは、チップ2aのTcより
高゛〈設定されており、図にみるように、同一平面上に
おいて、Tcの高いテップ2b・・・が周辺部に、チッ
プ2bよりTcの低いチップ2a・・・が中央に配列さ
れている。それぞれのチップ2aおよびチップ2bは有
機樹脂層3によってつながれて、板状体となっている。
この板状体の上面と下面は、それぞれ金属板で被われて
おり、これらの金属板が電極層4゜“4をなしている。
この板状体の両面にあられれたそれぞれのチップ2a・
・・お工びテップ2b・・・の両端は、これらとオーミ
ックな接続をする材質よりなる電極材5・・・を介して
、電極層4.4に電気的に接続している。すなわち、チ
ップ同士は、電導性のある電極層4,4によって、互い
に並列に電気的接続されているのである。
第2図は、この発明にかかる他の実施例であり、以下実
施例2と呼ぶ。実施例2は電極層4,4が、チップ2a
・・・およびチップ2b・・・と直接的にオーミックな
接続ができる場合、たとえば直接的に有S*脂層3にニ
ッケルメッキできる場合であり、この場合は特別に電極
材を介在させる必要はない6図中、6はリート°線、7
はリード線を電極層゛に接続させるための導電性のある
樹脂である。
実施例2でも、実施例1と同様に、TCの高いチップ2
b・・・が周辺部に、チップ2bよりTcの低゛いチッ
プ2a・・・が中央部に配置されている。
第3Sは、この発明にかかる発熱体のもう1つの実施例
、すなわち、実施例:(である。実施例3は′、有機樹
脂層3に直接的にニッケルメッキを行ってオーミックな
電極を形成できない場合であり、゛チップ2a・・・お
よびチップ2b・・・の両端゛にニッケルメッキにより
オーミックな電極材5・・・を形成した後、導電性のあ
る樹脂により電極層4゜4を形成するものである。実施
例3でも、実施例 ′1および2と同様に、TCの高い
ナツプ2b・・・が周辺部に、チップ2bよりTcの低
いチップ2a・・・が中央部に配置されている。図中6
はリード線である。
チップとオーミックな接続をするものとしては、In 
−Ga合金、ニッケルメッキ、AI等が使用される。有
機樹脂材は、チップの動作温度に応じた耐熱性があるも
のであれば特に限定はないが、フッ素樹脂、シリコン゛
系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール樹脂、ポリサルフ
オン樹脂等が好ましい。
チップを有機樹脂層内に配列させる方法としては、使用
される有機樹脂の特性に鑑みて、圧入またはボッティン
グ等が適宜選択されてよい。
つぎに、この発明にかかる発熱体の実施例1〜3を、比
較例とあわせて説明する。
(実施例1) BaCOs + Ties を主成分に微量の半導体化
剤Nb20g、アクセプター形成剤Mn021粒界制御
剤5i(hを添加し、一般的な正特性磁器質チップの製
法を経て、Te l 20℃のチップを得た。一方、上
記の組成に微量のPbを添加し、Tc 125℃のチッ
プを別に作成した。寸法は、と屯に、直径2闘、高さ3
flの円柱形である。他方でダイキン工業社製のポリフ
ロンTFEを18 (ml X 18 (m) X 3
 (a+)の板状に切断し、2順の等間隔で内径2鱈の
貫通孔を16個設けた。この16個の貫通孔のうち周辺
部の12個にはTc 125℃のチップを、中央部の4
個にはTe l 20℃のチップを埋め込んだ。つぎに
、埋め込んだチップの両面にIn−Ga合金をこすりつ
けてオーミックな電極を形成し、両端からステンレス板
を圧着して、第1図のごとき発熱体を得た。
(実施例2) 18 (m) X 1 g (o+) X 3 Ctm
)になるような板状体が得られるボッティング用治具を
フェノール樹脂板で作成した。内面に離形用シリコンオ
イルを塗布し、実施例1で使用したチップと同様の5チ
ツプを、周辺部にTe125℃のものを12個、中央部
にTc 120℃のものを4測針16個を2順間隔で起
立させた。つづいて、アミコン・ファー・イースト・リ
ミテッド社製のUNISET ME−845(エポキシ
系)を流し込み、150℃、30分で加熱し、硬化させ
た。つぎに、得られた平板の上下面を研磨し、チップの
両断面を表面に露出させた後、無電解ニッケルメッキ処
理によ、リチレプとオーミンクな接続をする電極層を形
成した。つづいて、チップ断面のあられれていない側面
を研磨し、ニッケルメッキ層を除去した。蝉後に銅板を
同様にアミコン・ファー・イースト・リミテッド社の導
電用エポキシ接着剤C−840を用い、150℃で2時
間加熱することによって、電極層に固着させ、第2図の
ような発熱体を得た。
(実施例3) 実施例1と同様にして得られたTe l 20℃のチッ
プと、同様の組成に微量のSrを添加してTellO℃
のチップを得た。寸法はすべて直径2 m 、高さ3闘
の円柱形である。つぎに、実施例2と同様のポツティン
グ用治具を用い、周辺部にTe l 20℃のチップを
12個、中央部にTe l 10℃のチップを4個の計
16個を2℃1間隔で起立させた。つづいて、信越シリ
コン社製のシリコン系樹脂KE−45−Wを流し込み、
硬化させて平板を得た後、両面を研磨し、無電解ニッケ
ルメッキを行った。
ニッケルメッキは、シリコン系樹脂面には装着しないた
め、これに東芝シリコン社製の導電性接着剤XE14−
262を塗布し、150℃、2時間で熱処理、硬化させ
一極とした。このようにして第3図のごとき発熱体を得
た・ (比較例1) 実施例1〜3に使用されているTe l 20℃のチッ
プと同じ組成、工程で18(jm)×18(鱈)×3(
ml)のPTCセラミックス板を作り、上下面にニッケ
ルメッキ処理を行い、オーミックな電極層を形成した。
、。
(比較例2) ′ チップをすべてTe l 20℃のものとし、それ以外
は、まった〈実施例2と同じ方法で、発熱体を得た。
実施例1,2,3.比較例1,2.および一般に使用さ
れる有機PTCヒータの物性は、以Fの表のとおりであ
る。また、発熱体のV−I特性については、第4図に詳
しくあられしている。
(落下衝撃:セメント上で落下し割れる限度の高さ)な
お、ヒータ温度の測定は、第5図のように発熱体のセン
ターA部とサイド8部にCAO熱電対を耐熱性シリコン
で固定し、発熱量が一定となった時点で測定した。
実施例は、どれも抵抗変化本の幅が大きく安全であり、
比較例1に比べて耐衝撃に強く、発熱体面での温度が均
一である。
〔発明の効果〕
この発明は以上のように構成されているので、すでに開
発された、複合PTCヒータの問題点であった発熱面の
温度の不均一という問題を解決し、発熱を均一にするこ
とができるのである。また、同時に複合PTCヒ、−夕
の長所である耐衝撃性に強く、電気的信頼性に優れ、加
工しやすいといった特性をあわせもつ発熱体を提供でき
るのである。
【図面の簡単な説明】
@1図ω、 (b) Fiこの発明にかかる発熱体の1
実施例をあられす斜視図と断面図、第2図(a) 、 
(b)はこの発明にかかる発熱体の他の実施例をあられ
す斜視図と断面図、第3図(a) 、 (b)はこの発
明にかかる発熱体のもう1つ別の実施例をあられす斜視
図と断面図、第4図はこの発明にかかる発熱体の実施例
1,2.3および比較例1,2のV−1特性をあられす
グラフ、第5図はこの発明にかかる発熱体の温度測定方
法を説明する斜視図である。 1・・・発熱体 2a、2b・・・正特性半導体磁器質
チップでチップ2bはナツプ2aより高いキューリ一点
をもつ 3・・・有機樹脂層 4・・・電極層 5・・
・電極材 (a) og V 第4図 第5図 手続補正書(陪 昭和59羽(2)犠藻107868号 2、発明の名称 発熱体 3、補正をする者 事件との両系 特許旺■l入 住 所 大阪府門真市大字門真1048番地名 称(5
83)松下電工株式会社 代表者 (瀬緻小林 郁 4、代理人 な し 6、補正の対象 図面 7、補正の内容 (11添付図面中梁3図を別紙の通り補正する。 (a)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1) 多数の正特性半導体磁器質チップが樹脂でつな
    がれて板状体となっており、この板状体の両面にあられ
    れた各チップの端部が、前記板状体両面に設けられた電
    極層咳電気?EK接続されている発熱体であって、単位
    面積あたりの発熱量が、中央部がまわりより少なくなる
    ように構成されていることを特徴とする発熱体。 C)単位面積あたりの発熱量ヤよ、キューリ一温度が周
    囲の正特性半導体磁器質チップのキューリー温度より低
    い正特性半導体磁器質チップを中5央部に配置すること
    によって、中央部がまわりより少なくなるように構成さ
    れている特許請求の範囲第1項記載の発熱体。 (3)正特性半導体磁器質チップが、これとオーミンク
    な接続をする電極材を介して、電極層(接続されている
    特許請求の範囲第1項または第2項記載の発熱体。 (4)電極層が導電性のある樹脂よりなっている特許請
    求の範囲K1項から第3項までのいずれかに記載の発熱
    体・ (5)正特性半導体磁器質チップが、これとオーミツ、
    りな接続をする電極層に直接的に接続されている特許請
    求の範囲@1項または第2項記載の発熱体。 (6) 正特性半導体磁器質チップが円柱形である特許
    請求の範囲41項から第5項までのいずれ、かに記載の
    発熱体。
JP10786884A 1984-05-25 1984-05-25 発熱体 Pending JPS60250583A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6446990U (ja) * 1987-09-17 1989-03-23
JPH05237054A (ja) * 1992-02-28 1993-09-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 食器洗い機
JPH065181U (ja) * 1992-06-19 1994-01-21 株式会社村田製作所 発熱体

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6446990U (ja) * 1987-09-17 1989-03-23
JPH05237054A (ja) * 1992-02-28 1993-09-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 食器洗い機
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